机械设计与制造
機械設計與製造
궤계설계여제조
MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE
2014年
1期
68-70
,共3页
床身%深孔钻床%拓扑优化%模态分析
床身%深孔鑽床%拓撲優化%模態分析
상신%심공찬상%탁복우화%모태분석
Machine Bed%Deep Drilling Machine%Topology Optimization%Modal Analysis
为了实现深孔机床的轻量化设计,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床床身进行了结构优化设计.首先,利用UG对Z8016的床身初始结构进行了三维建模并导入HyperWorks进行模态分析,然后,根据变密度法的基本思想,建立以床身结构的相对密度为设计变量,以体积分数(质量)最小化为目标函数,一阶固有频率为约束条件的拓扑优化模型,并以HyperWorks/OptiStruct软件为工具,对其进行拓扑优化,得到了床身材料的最优分布图,最后根据优化方案对初始结构进行了重构设计.研究结果表明,改进后的床身结构,一阶固有频率基本保持不变,质量减少11.2％,满足设计要求.
為瞭實現深孔機床的輕量化設計,運用有限元分析和拓撲優化相結閤的方法,對Z8016深孔鑽床床身進行瞭結構優化設計.首先,利用UG對Z8016的床身初始結構進行瞭三維建模併導入HyperWorks進行模態分析,然後,根據變密度法的基本思想,建立以床身結構的相對密度為設計變量,以體積分數(質量)最小化為目標函數,一階固有頻率為約束條件的拓撲優化模型,併以HyperWorks/OptiStruct軟件為工具,對其進行拓撲優化,得到瞭床身材料的最優分佈圖,最後根據優化方案對初始結構進行瞭重構設計.研究結果錶明,改進後的床身結構,一階固有頻率基本保持不變,質量減少11.2％,滿足設計要求.
위료실현심공궤상적경양화설계,운용유한원분석화탁복우화상결합적방법,대Z8016심공찬상상신진행료결구우화설계.수선,이용UG대Z8016적상신초시결구진행료삼유건모병도입HyperWorks진행모태분석,연후,근거변밀도법적기본사상,건립이상신결구적상대밀도위설계변량,이체적분수(질량)최소화위목표함수,일계고유빈솔위약속조건적탁복우화모형,병이HyperWorks/OptiStruct연건위공구,대기진행탁복우화,득도료상신재료적최우분포도,최후근거우화방안대초시결구진행료중구설계.연구결과표명,개진후적상신결구,일계고유빈솔기본보지불변,질량감소11.2％,만족설계요구.
